Potere depurativo dei reni o funzione emuntoria
Concetto di riassorbimento gradiente-limitato valido per ioni inorganici
Concetto di riassorbimento Tm-limitato valido per ioni inorganici
Sostanze-soglia (glucosio e aa): si ritrovano nelle urine solo quando l loro
concentrazione plasmatica ha superato un determinato valore definito soglia di
escrezione. Sono quelle che nei tubuli vengono riassorbite con meccanismo Tmlimitato.
Sostanza non-soglia (Na+, Cl-, H2O, urea): si
indipendentemente dalla loro concentrazione plasmatica
trovano
nelle
urine
Come fanno i medici a valutare la funzionalità renale di un paziente?
Come fanno le industrie farmaceutiche a fornire informazioni complete relative al
bilancio renale di un composto da immettere sul mercato?
E’ stata sviluppata un tecnica che permette di valutare la funzione ESCRETORIA
renale e alcuni parametri di base della funzione renale (VFG, FPR, FER), dalla
semplice analisi di sangue ed urine.
Ex = Fx -Tx
Clearance renale è un parametro che permette di quantificare la funzionalità renale
La Clearance renale di una sostanza misura il volume di plasma che viene
completamente depurato da quella sostanza nell’unità di tempo. La depurazione
avviene combinando i due processi della filtrazione glomerulare e della
secrezione tubulare.
La CR è quindi un indice dell’efficacia con cui i reni eliminano sostanze.
E’ una modalità indiretta di pensare all’escrezione di una sostanza.
Non sarebbe più semplice specificare “ quanta sostanza X è stata escreta”?
L’estrazione della sostanza può essere completa o parziale. In quest’ultimo caso la
clearance non è un volume “reale”, ma “virtuale”, è il volume teorico di plasma
che sarebbe stato depurato dalla sostanza nello stesso tempo.
Es: la clearance avrebbe lo stesso valore nel caso in cui i reni estraessero completamente una
stessa sostanza da un determinato volume di plasma oppure nel caso ne estraessero il
50% da un volume di plasma doppio.
La quantità di una sostanza che i reni eliminano dal plasma QxP si ritrova
tutta nelle urine QxU
QxP = QxU (mg/min)
Cx * [x]P = [x]U * VU
Cx (ml/min) = [x]U * VU / [x]P
Cx (ml/min) = clearance renale, vol. plasma depurato dalla sostanza x
[x]U (mg/ml) = concentrazione di x nelle urine
VU (ml/min) = flusso urinario, velocità di formazione delle urine
[x]P (mg/ml) = concentrazione di x nel plasma
Plasma prima di
essere processato
dai reni
Plasma dopo
essere stato
processato dai reni
Cosa dice il
concetto di
clearance
Plasma dopo
essere stato
processato dai reni
Cosa succede
in realtà
3 situazioni:
1) Se una sostanza filtra liberamente e non viene né secreta né
riassorbita si troverà tutta nelle urine, quindi il volume di
plasma depurato sarà uguale al volume di sangue filtrato.
2) Se la sostanza filtra liberamente e viene in parte (o totalmente)
riassorbita la quantità di sostanza nell’urina sarà inferiore a
quella filtrata il volume di plasma depurato sarà inferiore al
volume di plasma filtrato in 1 min.
3) Se la sostanza filtra liberamente e viene in parte (o totalmente)
secreta la quantità che si trova nelle urine sarà maggiore e
quindi sarà depurato un volume di plasma maggiore rispetto al
plasma filtrato.
A. Per le sostanze che sono solo filtrate (es. INULINA) la quantità che viene filtrata
ed escreta aumenterà con l’aumentare della concentrazione plasmatica MA il volume
di fluido che viene filtrato NON cambia. QUINDI il volume di fluido che viene
depurato da quella sostanza, la clearance, non viene modificata.
Cx (ml/min) = [x]U * VU / [x]P [x]U e [x]P variano proporzionalmente
B.
Per le sostanze che vengono riassorbite, quando aumenta la concentrazione
plasmatica aumenta anche la quantità di sostanza filtrata. Di conseguenza il
processo di trasporto diventa saturo, quindi una più grande frazione di sostanza
filtrata non viene riassorbita e viene escreta. In conclusione una frazione più grande
del fluido filtrato ritorna alla circolazione sanguigna depurato da tale sostanza, ciò
significa che la clearance aumenta.
Cx (ml/min) = [x]U * VU / [x]P [x]U è costante (= 0) fino alla soglia di escrezione
poi aumenta all’aumentare di [x]P .
C.
Quando la concentrazione plasmatica di una sostanza secreta aumenta, il
trasporto attraverso l’epitelio tubulare si satura, quindi una più piccola frazione della
quantità totale di tale sostanza nel sangue viene secreta nei tubuli. Diminuisce quindi
il volume di plasma depurato da questa sostanza (clearance).
Cx (ml/min) = [x]U * VU / [x]P [x]U è costante (valore max). Quando si
raggiunge il valore di Tm per l’escrezione pur aumentando la [x]P una
percentuale progressivamente inferiore di sostanza verrà secreta nelle urine.
Come si misura la VFG? Misura della clearance dell’inulina
La sostanza ideale per il calcolo della VFG è l’INULINA perché è una sostanza che
viene filtrata ma non riassorbita né secreta. quindi la VFG è uguale alla clearance
di questa sostanza. La clearance dell’inulina è ≈ 125 ml /min.
Inulina è un polimero del fruttosio con PM
5200 e si ricava dai tuberi di Dahlia.
METODO DIAGNOSICO
Per via endovenosa dose di carico poi infusione
continua
per
mantenere
costante
la
concentrazione ematica.
Dopo che l’inulina si è equilibrata con i liquidi del
corpo si raccoglie urina in un determinato periodo
di tempo (possibilmente con catetere). A metà di
questo periodo si preleva un campione di sangue.
Cin = [In]u * Vu / [In]p
[In]u = 37 mg/ml Vu = 0.95 ml/min [In]p = 0.24 mg/ml
CIn = 37 * 0.95 / 0.24 = 146 ml/min
Misura della VFG utilizzando la clearance della creatinina
Circa 1,5% /giorno di creatina sono convertiti in creatinina
Relazione tra massa muscolare e
concentrazione serica di creatinina
Massa
Muscolare
standard
Produzione
Creatinina
+
Massa
Muscolare
sviluppata
++
Massa
Muscolare
standard
Massa
Muscolare
ridotta
+
+-
Concentrazione
serica
Creatinina
CTRL
Rene
sano
Rene
sano
Rene con
patologia
Rene con
patologia
Modificando la VFG la velocità di escrezione di creatinina rimane costante a
spese di un aumento della concentrazione plasmatica di creatinina (PCr)
Effect of reducing glomerular filtration rate
(GRF) by 50 per cent on serum creatinine
concentration and on creatinine excretion
rate when the production rate of creatinine
remains constant.
Approximate relationship between glomerular
filtration rate (GFR) and plasma creatinine
concentration under steady-state conditions.
Decreasing GFR by 50 per cent will increase
plasma creatinine to twice normal if creatinine
production by the body remains constant.
Misura della VFG con la creatinina (utilizzando valori plasmatici)
Creatinina prodotto del catabolismo della fosfocreatina, deposito di energia presente nei
muscoli. Velocità di sintesi e catabolismo della creatina sono costanti e proporzionali alla
massa muscolare, quindi si assume che la concentrazione plasmatica della creatinina
sia costante. Una piccola percentuale (≈10%) è secreta nelle urine sovrastima della
VFG.
Metodo di misurazione raccolta urine nelle 24 h
CCr = [Cr]u * VU / [Cr]p
Come si misura il FER? Misura della clearance del PAI
Infusione PAI in modo che [PAI] nel sangue = 1 mg/100ml. Deve comunque essere
< 10 mg/100 ml (vd slide successiva).
